JP2004351242A - 準好気性埋立処分場および埋立処分方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】埋立廃棄物層中に積極的に空気を供給して埋立廃棄物層内に好気的領域を形成し、かつ空気が固定的な経路を集中して流れることを防止する準好気性埋立処分場および埋立処分方法を提供する。
【解決手段】埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管１５を敷設する埋立処分場１０において、浸出水集排水管１５に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気を供給する空気供給手段２０、２１、２２を設け、埋立処分場内に滞水する浸出の内部貯留水位を変更する水位調整手段１９を設けた。
【選択図】 図１
【解決手段】埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管１５を敷設する埋立処分場１０において、浸出水集排水管１５に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気を供給する空気供給手段２０、２１、２２を設け、埋立処分場内に滞水する浸出の内部貯留水位を変更する水位調整手段１９を設けた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は準好気性埋立処分場および埋立処分方法に関し、埋立処分場に埋立てた埋立廃棄物層に空気を通気して埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境を形成する技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄物の埋立処分工法として採用事例の多い準好気性埋立工法は、埋立地の底部に浸出水集排水管を設け、浸出水をできるだけ速やかに埋立地の系外へ排除し、埋立廃棄物層に浸出水を滞水させないものである。この準好気性埋立工法では、廃棄物の微生物分解によって発生した熱で埋立地内の温度が上昇して内部温度と外気温度との差により熱対流が生じ、この熱対流で空気（酸素）が集排水管を通って埋立廃棄物層内へ導入され、空気を取り込むことによって埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境を形成するので、空気の吸気排気に機械的動力を要しない。
【０００３】
準好気性埋立処分場としては例えば図７に示すものがある。この準好気性埋立処分場は埋立地の埋立基礎地盤１に遮水工２を施工し、遮水工２の上方に廃棄物を埋め立てる領域を形成し、この領域に埋立廃棄物層３を形成するものであり、遮水工２は粘土層や遮水シート等からなるもので、降水等に由来する浸出水が埋立地基礎地盤１へ浸透することを防止するものである。この廃棄物を埋め立てる埋立領域と非埋立領域の境には双方の領域を隔てる堰堤４を設けており、さらに埋立領域は区画堤（図示省略）によって域内を複数に区画する場合もある。
【０００４】
遮水工２の上部には集排水管５を配設しており、集排水管５は下流端が堰堤４に形成した集排水ピット６に連通している。集排水管５は浸出水を排出するためのものであり、その構造は種々のものがあるが、ここでは有孔管７の周囲を栗石８で覆った構造をなす。集排水ピット６には排水ポンプ９を設けており、集排水ピット６に流入した浸出水を排水ポンプ９で浸出水処理施設へ送水する。
【０００５】
この種の埋立処分方法に係る先行技術文献としては特許文献１〜３がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１４２１１１号公報
【０００７】
【特許文献２】
特公昭５８−３７４４７号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平８−５７４３９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した構成において、埋立廃棄物層内は表層部と下層部が好気性の微生物環境をなす好気的領域となり、中層部が嫌気性の微生物環境をなす嫌気的領域となる。中層部の嫌気的領域の層厚は表層部と下層部の好気的領域の層厚に左右され、埋立廃棄物層厚が大きくなるにつれて広くなり、各領域は明確に区分されるわけではなく、連続的に遷移し経時的に変化する。
【００１０】
このため、集排水管５の周囲の近傍領域は好気性の微生物環境となるが、埋立廃棄物層３の内部は嫌気性の微生物環境となる。一般に、埋立廃棄物層３の内部が好気的であると浸出水中の汚濁成分濃度は早期に低下して同時にメタンや硫化水素等の有害ガスの発生量も低下して安定化する。逆に、埋立廃棄物層３の内部が嫌気的であるとメタンや硫化水素などのガスの発生や浸出水質の悪化を招き、廃棄物の分解に伴い有機酸が生じて微生物の生育は抑制され、埋立地の安定化を妨げる。
【００１１】
埋立廃棄物層３の内部が嫌気的となる要因は種々あり、例えば浸出水が多い場合に集排水管５が水没して空気が浸入せず、埋立廃棄物層３の内部が嫌気的となる。また、廃棄物埋立層３が深くなる場合に下層部が圧縮されて集排水管５から空気が流入し難くなる。
【００１２】
特許文献１に開示するものは、埋立処分場底部の浸出水集排水管に接続するように排気ダクトを設け、排気ダクト上部の排気扇を作動させて排気ダクト内および浸出水集排水管内を負圧として埋立廃棄物層内のガスおよび浸出水を浸出水集排水管に収集するものである。
【００１３】
しかし、浸出水集排水管内を負圧とすることで埋立廃棄物層中に空気を取り込む場合に、埋立廃棄物層を流れる空気の透過性が埋立廃棄物層の密度や締め固め具合に大きく影響される。このため、空気が透過性の良い部位に集中し、空気が集中的に流れる短絡経路が自然発生して埋立廃棄物層中に形成される好気的領域が偏在し、埋立地全体の早期の安定化を図る上で問題があった。
【００１４】
特許文献２に開示するものは、通気シートおよび通気性構造体で埋立廃棄物層を多層に区切って埋め立て、通気シートを通して埋立廃棄物層内の通気性を確保するものである。しかし、通気性シートおよび通気性構造体の敷設コストは高く、廃棄物の処分費が増加する。
【００１５】
特許文献３に開示するものは、埋立処分場内に送気管と排気管を設け、ガスと空気の圧力差を利用することで動力を使わずに吸気と排気を同時に行うものである。しかし、埋立廃棄物層に浸出水が滞水して内部貯留が生じると、吸気した空気は内部貯留の水面より上方にしか浸入せず、内部貯留の水面下が嫌気的領域となる。また、埋立廃棄物層を流れる空気の透過性が埋立廃棄物層の密度や締め固め具合に大きく影響される。このため、空気が透過性の良い部位に集中し、空気が集中的に流れる短絡経路が自然発生して埋立廃棄物層中に形成される好気的領域が偏在し、埋立地全体の早期の安定化を図る上で問題がある。
【００１６】
本発明は上記した課題を解決するものであり、埋立廃棄物層中に積極的に空気を供給して埋立廃棄物層内に好気的領域を形成し、かつ空気が固定的な経路を集中して流れることを防止する準好気性埋立処分場および埋立処分方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の準好気性埋立処分場は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気を供給する空気供給手段を設け、埋立処分場内に滞水する浸出水の内部貯留水位を変更する水位調整手段を設けたものである。
【００１８】
上記した構成により、自然の降水や人工の散水によって生じる浸出水を埋立廃棄物層に滞水させない通常状態、もしくは浸出水を内部貯留して水位調整手段により内部貯留水位を所定下方水位に維持する第１強制送気状態で、空気供給手段から空気を浸出水集排水管の任意の特定箇所もしくは所定の複数箇所の全箇所に供給する。
【００１９】
通常状態では、浸出水集排水管を経由して外部から空気が受動的に供給され、さらに空気供給手段で浸出水集排水管内に空気を能動的（強制的）に供給し、浸出水集排水管内の空気が有孔管等からなる浸出水集排水管の管壁の透水孔を通して埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで、埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成する。
【００２０】
この通常状態では浸出水集排水管内の酸素分圧を空気中の酸素分圧に近づけることを目的として空気供給手段により空気を供給するので、少量の空気の連続した供給、所定量の空気の間欠的供給で良く、さらに空気の無供給状態とすることも可能である。
【００２１】
第１強制送気状態では、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気は、有孔管等からなる浸出水集排水管の管壁の透水孔を通して、内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して内部貯留の浸出水中を上昇しながら拡散し、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層から水面上の埋立廃棄物層中に浸入して拡散する。このことで、水面下および水面上の埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成する。通常状態と第１送気状態は定期的に、あるいは不定期に交互に繰り返す。
【００２２】
ところで、水面下の埋立廃棄物層中においては浸出水に空気（酸素）が溶解し、内部貯留の浸出水が流動することで、広範囲に好気的領域を形成することができる。しかし、水面上の埋立廃棄物層においては、埋立廃棄物層を流れる空気の透過性が埋立廃棄物層の密度や締め固め具合等の埋立層性状に大きく影響され、空気が透過性の良い部位に集中し、空気が集中的に流れる短絡経路が自然発生し、その経路が固定された状態が継続すると埋立廃棄物層中に形成する好気的領域が広がりの乏しい偏在したものとなり、埋立地全体の早期の安定化を阻害する。
【００２３】
このため、定期的に、あるいは任意の時に、水位調整手段によって維持する内部貯留の水位を所定上方水位に維持する第２強制送気状態に変更して、自然の降水を貯留することにより、あるいは人工の散水を施すことによって内部貯留する浸出水量を増加させ、水面下に没する埋立廃棄物層厚を増加させるとともに、内部貯留の水面上にあった埋立廃棄物層厚を減少させて、空気が集中的に流れる短絡経路を含む埋立廃棄物層を浸出水中に浸漬する。
【００２４】
この状態で、浸出水集排水管の管壁の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入した空気が内部貯留の浸出水中を上昇しながら拡散することで、浸出水中の埋立廃棄物層の各箇所において密度や締め具合等の埋立層性状が変化し、空気が集中的に流れる短絡経路を解消する。
【００２５】
また、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層では浸出水を媒介して空気（酸素）が埋立廃棄物層中に広範囲に行き渡って好気的領域が拡大するので、内部貯留の水面下に没する埋立廃棄物層として、通常状態、第１強制送気状態における好気性の微生物環境をなす下層部の好気的領域のみならず、嫌気性の微生物環境をなす中層部の嫌気的領域の一部を含むことで、嫌気的領域の一部が好気的領域に転換して好気的領域の層厚が拡大するとともに嫌気的領域の層厚が減少し、さらに内部貯留の水面下の埋立廃棄物層から水面上の埋立廃棄物層へ空気が浸入して拡散することで、水面上付近の埋立廃棄物層が嫌気的領域から好気的領域に転換して好気的領域を広範囲に形成する。
【００２６】
この第２強制送気状態を所定期間継続した後に、水位調整手段によって内部貯留のない通常状態に戻して内部貯留の浸出水を埋立地の外部へ排出し、水面下に没していた埋立廃棄物層から浸出水を抜き去って水面下の埋立廃棄物層厚をなくすとともに、水面上の埋立廃棄物層厚を増加させる。
【００２７】
第２強制送気状態は通常状態の後に行っても良く、通常状態、第２強制送気状態、第１強制送気状態の順序で変化させることも可能である。
第２強制送気状態を経た後の通常状態もしくは第１強制送気状態では、浸出水集排水管から埋立廃棄物層中に浸入する空気、水面下の埋立廃棄物層から水面上の埋立廃棄物層へ浸入する空気は、第２強制送気状態で水面下に没する以前に埋立廃棄物層中にあった空気の集中する短絡経路が埋立廃棄物層の含水率、密度や締め固め具合等の埋立層性状の変化によって解消していることで、水面上の埋立廃棄物層中に広範囲に拡散して好気的領域を形成し、埋立地の早期安定化を促進する。
【００２８】
また、空気供給手段により浸出水集排水管の所定の複数箇所の中から任意選択する特定箇所に空気を供給し、特定箇所を適宜に変更して埋立廃棄物層中に形成する好気的領域を水平方向に移動させることで、埋立廃棄物層中の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消する。
【００２９】
また、空気供給手段で供給する空気量を調整して好気的領域の水平方向の広がりを抑制し、好気的領域と好気的領域の間、もしくは好気的領域と嫌気的領域の間に好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態の微生物環境をなす無酸素領域を形成し、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域の好気性菌の生物作用および無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行い、浸出水の水質を向上させることができる。
【００３０】
また、空気供給手段で供給する空気量を調整して、埋立廃棄物層の好気的領域において好気状態と無酸素状態を時系列で交互に形成することで、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域において好気性菌、通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行い、浸出水の水質を向上させることができる。
【００３１】
請求項２に係る本発明の準好気性埋立処分方法は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持する第１強制送気状態で、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、適宜の時機に水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定上方水位に維持する第２強制送気状態に変更し、空気が集中的に流れる短絡経路が形成された埋立廃棄物層を浸出水中に浸漬し、埋立層性状を変化させて短絡経路を解消するものである。
【００３２】
請求項３に係る本発明の準好気性埋立処分方法は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段から空気を供給する特定箇所を適宜に変更して埋立廃棄物層中に形成する好気的領域を水平方向に移動させ、埋立廃棄物層中の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消する。
【００３３】
請求項４に係る本発明の準好気性埋立処分方法は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段で供給する空気量を調整して好気的領域の水平方向の広がりを抑制し、好気的領域と好気的領域の間、もしくは好気的領域と嫌気的領域の間に好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態の微生物環境をなす無酸素領域を形成し、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸など生物作用生成物を炭素源として、好気的領域の好気性菌の生物作用および無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行うものである。
【００３４】
請求項５に係る本発明の準好気性埋立処分方法は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段で供給する空気量を調整して、好気的領域の微生物環境を好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態となして無酸素領域を形成し、埋立廃棄物層の好気的領域において好気状態と無酸素状態とを時系列で交互に形成することで、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸など生物作用生成物を炭素源として、好気的領域の好気性菌、無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行うものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５において、準好気性埋立処分場１０は、埋立地の埋立基礎地盤１１に遮水工１２を施工し、遮水工１２の上方に廃棄物を埋め立てる領域を形成したもので、この領域に埋立廃棄物層１３を形成する。遮水工１２は粘土層や遮水シート等からなるもので、降水等に由来する浸出水が埋立地基礎地盤１１へ浸透することを防止する。廃棄物を埋め立てる埋立領域と非埋立領域の境には双方の領域を隔てる堰堤１４を設けており、さらに埋立領域は必要に応じて区画堤（図示省略）によって域内を複数に区画している。
【００３６】
遮水工１２の上部には集排水管（浸出水集排水管）１５を配設しており、集排水管１５は本管１５ａの下流端が堰堤１４に形成した集排水ピット１６に連通し、本管１５ａから複数の枝管１５ｂが分岐している。集排水管１５は浸出水を排出するためのものであり、その構造は種々のものがあるが、ここでは有孔管１７の周囲を栗石１８で覆った構造をなす。集排水ピット１６には水位調整手段をなす排水ポンプ１９および水位計（図示省略）を設けており、排水ポンプ１９は集排水ピット１６に流入した浸出水を浸出水処理施設（図示省略）へ送水もしくは放流し、水位計（図示省略）に設定する水位に応じて起動・停止する。
【００３７】
空気供給手段は、複数のブロア２０と、各ブロア２０から埋立廃棄物層１３を通って、あるいは集排水ピット１６を通して集排水管１５に設定する複数箇所のそれぞれに達する空気供給管２１と、各空気供給管２１に設けたバルブ２２とからなり、各ブロア２０の起動・停止操作およびバルブ２２の開閉操作は手動制御することも可能であり、別途に設けるコントローラ（図示省略）で自動制御することも可能である。
【００３８】
空気供給手段は、全てのブロア２０を起動して各空気供給管２１のバルブ２２を開栓し、集排水管１５に設定する複数箇所の全てに空気を同時に供給することが可能であり、もしくは任意に選択するブロア２０のみを起動し、このブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２のみを開栓して集排水管１５に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所にのみ空気を供給することも可能である。
【００３９】
空気供給手段、水位調整手段は、必要に応じて区画堤（図示省略）によって区画した埋立領域ごとに設ける。
以下、上記した構成における作用を説明する。図２に示すように、通常状態では自然の降水や人工の散水によって生じる浸出水を集排水ピット１６の排水ポンプ１９で排出し、埋立廃棄物層に滞水させない。
【００４０】
また、図３に示すように、第１強制送気状態では、自然の降水や人工の散水によって生じる浸出水を埋立廃棄物層１３に滞水させて内部貯留する。散水の水源は、埋立処分地とは別途に設ける貯水池（図示省略）に貯留する浸出水もしくは浸出水処理水でも良く、あるは埋立処分地の埋立領域に区画した他の区画領域を貯水池として利用することも可能である。
【００４１】
埋立廃棄物層１３に内部貯留する浸出水の水位は集排水ピット１６における水位であるので、水位調整手段の水位計で計測する水位を指標として排水ポンプ１９の起動・停止を制御し、余剰な浸出水を排水ポンプ１９で排出し、内部貯留水位Ｗを所定下方水位に維持する。
【００４２】
通常状態および第１強制送気状態では、図２および図３に示すように、全てのブロア２０を起動して各空気供給管２１のバルブ２２を開栓し、集排水管１５に設定する複数箇所の全てに空気を同時に供給する。あるいは図５に示すように、任意に選択するブロア２０のみを起動し、このブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２のみを開栓し、停止したブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２を閉栓して空気漏れを防止し、集排水管１５に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所にのみ空気を供給する。
【００４３】
通常状態では、集排水管１５を経由して外部から空気が受動的に供給され、さらにブロア２０で集排水管１５の内部に空気を能動的（強制的）に供給し、集排水管１５の内部の空気が有孔管１７に形成した透水孔および栗石１８の間隙を通して埋立廃棄物層１３に浸入して拡散することで、埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成する。
【００４４】
通常状態では浸出水集排水管内の酸素分圧を空気中の酸素分圧に近づけることを目的としてブロア２０により空気を供給するので、少量の空気の連続した供給、所定量の空気の間欠的供給で良く、ブロア２０の動力を最小とでき、運転費を節約できる。また、空気の無供給状態とすることも可能である。
【００４５】
第１強制送気状態では、集排水管１５の浸出水中に供給した空気は、集排水管１５の有孔管１７に形成した透水孔および栗石１８の間隙を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層１３ａに浸入し、内部貯留の浸出水中を上昇しながら拡散し、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層１３ａから水面上の埋立廃棄物層１３ｂに浸入して拡散する。
【００４６】
このことで、水面下および水面上の埋立廃棄物層１３ａ、１３ｂに好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成する。通常状態と第１送気状態は定期的に、あるいは不定期に交互に繰り返す。
【００４７】
ところで、水面下の埋立廃棄物層１３ａにおいては浸出水に空気（酸素）が溶解し、内部貯留の浸出水が空気の吹き込みや浸出水の流入・排出に伴って流動することで、広範囲に好気的領域を形成することができる。しかし、水面上の埋立廃棄物層１３ｂにおいては、埋立廃棄物層１３ｂを流れる空気の透過性が埋立廃棄物層１３ｂの密度や締め固め具合等の埋立層性状に大きく影響され、空気が透過性の良い部位に集中し、空気が集中的に流れる短絡経路が自然発生する。その経路が固定された状態が継続すると埋立廃棄物層１３ｂに形成する好気的領域が広がりの乏しい偏在したものとなり、埋立地全体の早期の安定化を阻害する。
【００４８】
このため、図４あるいは図６に示すように、定期的に、あるいは任意の時に、水位調整手段の水位計に設定する水位を設定変更し、内部貯留の水位を所定上方水位に維持する第２強制送気状態に変更する。
【００４９】
この第２強制送気状態では、自然の降水を貯留することにより、あるいは人工の散水を施すことによって内部貯留する浸出水量を増加させ、水面下に没する埋立廃棄物層１３ａの層厚を増加させるとともに、内部貯留の水面上にあった埋立廃棄物層１３ｂの層厚を減少させて、埋立廃棄物層１３ｂの空気が集中的に流れる短絡経路を含む部位を浸出水中に浸漬する。
【００５０】
この状態で、集排水管１５の管壁の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物１３ａに浸入した空気が内部貯留の浸出水中を上昇しながら拡散することで、浸出水中の埋立廃棄物層１３ａの各箇所において密度や締め具合等の埋立層性状が変化して空気が集中的に流れる短絡経路が解消される。
【００５１】
また、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層１３ａでは浸出水を媒介して空気（酸素）が埋立廃棄物層１３ａに広範囲に行き渡って好気的領域が拡大するので、内部貯留の水面下に没する埋立廃棄物層１３ａとして、通常状態および第１強制送気状態において好気性の微生物環境をなす下層部の好気的領域のみならず、嫌気性の微生物環境をなす中層部の嫌気的領域の一部を含むことで、嫌気的領域の一部が好気的領域に転換して好気的領域の層厚が拡大するとともに嫌気的領域の層厚が減少する。さらに、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層１３ａから水面上の埋立廃棄物層１３ｂへ空気が浸入して拡散することで、水面上付近の埋立廃棄物層１３ｂが嫌気的領域から好気的領域に転換して好気的領域を広範囲に形成する。
【００５２】
この第２強制送気状態を所定期間継続した後に、水位調整手段の水位計の水位を設定変更し、排水ポンプ１９で余剰な浸出水を排出して内部貯留のない通常状態に戻す。この操作により、水面下に没していた埋立廃棄物層１３ａから浸出水を抜き去って水面下の埋立廃棄物層１３の層厚をなくし、水面上の埋立廃棄物層１３ｂの層厚を増加させる。
【００５３】
第２強制送気状態は通常状態の後に行っても良く、通常状態、第２強制送気状態、第１強制送気状態の順序で変化させることも可能である。
第２強制送気状態を経た後の通常状態もしくは第１強制送気状態では、集排水管１５から埋立廃棄物層１３ｂに浸入する空気、水面下の埋立廃棄物層１３ａから水面上の埋立廃棄物層１３ｂへ浸入する空気は、第２強制送気状態で水面下に没する以前に埋立廃棄物層１３ｂにあった空気の集中する短絡経路が埋立廃棄物層１３ｂの含水率、密度や締め固め具合等の埋立層性状の変化によって解消していることで、水面上の埋立廃棄物層１３ｂに広範囲に拡散して好気的領域を形成し、埋立地の早期安定化を促進する。
【００５４】
また、図５に示すように、任意に選択するブロア２０のみを起動し、このブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２のみを開栓して集排水管１５に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所にのみ空気を供給する場合には、起動するブロア２０を変更し、起動したブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２のみを開栓し、停止したブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２を閉栓することで、空気を供給する特定箇所を適宜に変更する。この操作で埋立廃棄物層１３に形成する好気的領域を水平方向に移動させることで、埋立廃棄物層１３の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消する。
【００５５】
また、図２、図３又は図５に示す状態において、空気供給手段の各ブロア２０で供給する空気量を調整して好気的領域の水平方向の広がりを抑制し、好気的領域と好気的領域の間、もしくは好気的領域と嫌気的領域の間に好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態の微生物環境をなす無酸素領域を形成することで、嫌気的領域に生息する絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸などの生物作用生成物を炭素源として、好気的領域の好気性菌（硝化菌）の生物作用によるアンモニア性窒素の硝化、および無酸素領域の通性嫌気性菌（脱窒菌）の生物作用による脱窒を行い、浸出水の水質を向上させる。
【００５６】
また、図２、図３又は図５に示す状態において、空気供給手段の各ブロア２０で供給する空気量を調整して、埋立廃棄物層１３の好気的領域の同一部位において好気状態と無酸素状態を時系列で交互に形成することで、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域の好気性菌（硝化菌）の生物作用によるアンモニア性窒素の硝化、および無酸素領域の通性嫌気性菌（脱窒菌）の生物作用による脱窒を行い、浸出水の水質を向上させる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、浸出水を埋立廃棄物層に所定水位で内部貯留する状態で、空気供給手段により空気を浸出水集排水管の任意の特定箇所もしくは所定の複数箇所の全箇所に供給することで、水面下および水面上の埋立廃棄物層中に好気的領域を形成し、水位調整手段によって内部貯留の水位を変更して空気が集中的に流れる短絡経路を含む埋立廃棄物層を浸出水中に浸漬することで、埋立廃棄物層の埋立層性状を変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消でき、埋立地の早期安定化を促進できる。また、空気供給手段により空気を供給する特定箇所を適宜に変更して埋立廃棄物層中に形成する好気的領域を水平方向に移動させることで、埋立廃棄物層中の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消できる。また、空気量を調整して無酸素領域を形成することで、嫌気的領域で生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域の好気性菌の生物作用および無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行い、浸出水の水質を向上させることができる。また、空気量を調整して埋立廃棄物層の好気的領域で好気状態と無酸素状態を時系列で交互に形成することで、嫌気的領域で生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域の好気性菌、無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行い、浸出水の水質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における準好気性埋立処分場の構造を示す模式図である。
【図２】同実施の形態における準好気性埋立処分場の通常状態で複数箇所に空気を供給する場合を示す模式図である。
【図３】同実施の形態における準好気性埋立処分場の第１強制送気状態で複数箇所に空気を供給する場合を示す模式図である。
【図４】同実施の形態における準好気性埋立処分場の第２強制送気状態を示す模式図である。
【図５】同実施の形態における準好気性埋立処分場の第１強制送気状態で特定箇所に空気を供給する場合を示す模式図である。
【図６】同実施の形態における準好気性埋立処分場の第２強制送気状態を示す模式図である。
【図７】従来の準好気性埋立処分場を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 準好気性埋立処分場
１１ 埋立基礎地盤
１２ 遮水工
１３ 埋立廃棄物層
１４ 堰堤
１５ 集排水管（浸出水集排水管）
１５ａ 本管
１５ｂ 枝管
１６ 集排水ピット
１７ 有孔管
１８ 栗石
１９ 排水ポンプ
２０ ブロア
２１ 空気供給管
２２ バルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は準好気性埋立処分場および埋立処分方法に関し、埋立処分場に埋立てた埋立廃棄物層に空気を通気して埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境を形成する技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄物の埋立処分工法として採用事例の多い準好気性埋立工法は、埋立地の底部に浸出水集排水管を設け、浸出水をできるだけ速やかに埋立地の系外へ排除し、埋立廃棄物層に浸出水を滞水させないものである。この準好気性埋立工法では、廃棄物の微生物分解によって発生した熱で埋立地内の温度が上昇して内部温度と外気温度との差により熱対流が生じ、この熱対流で空気（酸素）が集排水管を通って埋立廃棄物層内へ導入され、空気を取り込むことによって埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境を形成するので、空気の吸気排気に機械的動力を要しない。
【０００３】
準好気性埋立処分場としては例えば図７に示すものがある。この準好気性埋立処分場は埋立地の埋立基礎地盤１に遮水工２を施工し、遮水工２の上方に廃棄物を埋め立てる領域を形成し、この領域に埋立廃棄物層３を形成するものであり、遮水工２は粘土層や遮水シート等からなるもので、降水等に由来する浸出水が埋立地基礎地盤１へ浸透することを防止するものである。この廃棄物を埋め立てる埋立領域と非埋立領域の境には双方の領域を隔てる堰堤４を設けており、さらに埋立領域は区画堤（図示省略）によって域内を複数に区画する場合もある。
【０００４】
遮水工２の上部には集排水管５を配設しており、集排水管５は下流端が堰堤４に形成した集排水ピット６に連通している。集排水管５は浸出水を排出するためのものであり、その構造は種々のものがあるが、ここでは有孔管７の周囲を栗石８で覆った構造をなす。集排水ピット６には排水ポンプ９を設けており、集排水ピット６に流入した浸出水を排水ポンプ９で浸出水処理施設へ送水する。
【０００５】
この種の埋立処分方法に係る先行技術文献としては特許文献１〜３がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１４２１１１号公報
【０００７】
【特許文献２】
特公昭５８−３７４４７号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平８−５７４３９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した構成において、埋立廃棄物層内は表層部と下層部が好気性の微生物環境をなす好気的領域となり、中層部が嫌気性の微生物環境をなす嫌気的領域となる。中層部の嫌気的領域の層厚は表層部と下層部の好気的領域の層厚に左右され、埋立廃棄物層厚が大きくなるにつれて広くなり、各領域は明確に区分されるわけではなく、連続的に遷移し経時的に変化する。
【００１０】
このため、集排水管５の周囲の近傍領域は好気性の微生物環境となるが、埋立廃棄物層３の内部は嫌気性の微生物環境となる。一般に、埋立廃棄物層３の内部が好気的であると浸出水中の汚濁成分濃度は早期に低下して同時にメタンや硫化水素等の有害ガスの発生量も低下して安定化する。逆に、埋立廃棄物層３の内部が嫌気的であるとメタンや硫化水素などのガスの発生や浸出水質の悪化を招き、廃棄物の分解に伴い有機酸が生じて微生物の生育は抑制され、埋立地の安定化を妨げる。
【００１１】
埋立廃棄物層３の内部が嫌気的となる要因は種々あり、例えば浸出水が多い場合に集排水管５が水没して空気が浸入せず、埋立廃棄物層３の内部が嫌気的となる。また、廃棄物埋立層３が深くなる場合に下層部が圧縮されて集排水管５から空気が流入し難くなる。
【００１２】
特許文献１に開示するものは、埋立処分場底部の浸出水集排水管に接続するように排気ダクトを設け、排気ダクト上部の排気扇を作動させて排気ダクト内および浸出水集排水管内を負圧として埋立廃棄物層内のガスおよび浸出水を浸出水集排水管に収集するものである。
【００１３】
しかし、浸出水集排水管内を負圧とすることで埋立廃棄物層中に空気を取り込む場合に、埋立廃棄物層を流れる空気の透過性が埋立廃棄物層の密度や締め固め具合に大きく影響される。このため、空気が透過性の良い部位に集中し、空気が集中的に流れる短絡経路が自然発生して埋立廃棄物層中に形成される好気的領域が偏在し、埋立地全体の早期の安定化を図る上で問題があった。
【００１４】
特許文献２に開示するものは、通気シートおよび通気性構造体で埋立廃棄物層を多層に区切って埋め立て、通気シートを通して埋立廃棄物層内の通気性を確保するものである。しかし、通気性シートおよび通気性構造体の敷設コストは高く、廃棄物の処分費が増加する。
【００１５】
特許文献３に開示するものは、埋立処分場内に送気管と排気管を設け、ガスと空気の圧力差を利用することで動力を使わずに吸気と排気を同時に行うものである。しかし、埋立廃棄物層に浸出水が滞水して内部貯留が生じると、吸気した空気は内部貯留の水面より上方にしか浸入せず、内部貯留の水面下が嫌気的領域となる。また、埋立廃棄物層を流れる空気の透過性が埋立廃棄物層の密度や締め固め具合に大きく影響される。このため、空気が透過性の良い部位に集中し、空気が集中的に流れる短絡経路が自然発生して埋立廃棄物層中に形成される好気的領域が偏在し、埋立地全体の早期の安定化を図る上で問題がある。
【００１６】
本発明は上記した課題を解決するものであり、埋立廃棄物層中に積極的に空気を供給して埋立廃棄物層内に好気的領域を形成し、かつ空気が固定的な経路を集中して流れることを防止する準好気性埋立処分場および埋立処分方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の準好気性埋立処分場は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気を供給する空気供給手段を設け、埋立処分場内に滞水する浸出水の内部貯留水位を変更する水位調整手段を設けたものである。
【００１８】
上記した構成により、自然の降水や人工の散水によって生じる浸出水を埋立廃棄物層に滞水させない通常状態、もしくは浸出水を内部貯留して水位調整手段により内部貯留水位を所定下方水位に維持する第１強制送気状態で、空気供給手段から空気を浸出水集排水管の任意の特定箇所もしくは所定の複数箇所の全箇所に供給する。
【００１９】
通常状態では、浸出水集排水管を経由して外部から空気が受動的に供給され、さらに空気供給手段で浸出水集排水管内に空気を能動的（強制的）に供給し、浸出水集排水管内の空気が有孔管等からなる浸出水集排水管の管壁の透水孔を通して埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで、埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成する。
【００２０】
この通常状態では浸出水集排水管内の酸素分圧を空気中の酸素分圧に近づけることを目的として空気供給手段により空気を供給するので、少量の空気の連続した供給、所定量の空気の間欠的供給で良く、さらに空気の無供給状態とすることも可能である。
【００２１】
第１強制送気状態では、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気は、有孔管等からなる浸出水集排水管の管壁の透水孔を通して、内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して内部貯留の浸出水中を上昇しながら拡散し、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層から水面上の埋立廃棄物層中に浸入して拡散する。このことで、水面下および水面上の埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成する。通常状態と第１送気状態は定期的に、あるいは不定期に交互に繰り返す。
【００２２】
ところで、水面下の埋立廃棄物層中においては浸出水に空気（酸素）が溶解し、内部貯留の浸出水が流動することで、広範囲に好気的領域を形成することができる。しかし、水面上の埋立廃棄物層においては、埋立廃棄物層を流れる空気の透過性が埋立廃棄物層の密度や締め固め具合等の埋立層性状に大きく影響され、空気が透過性の良い部位に集中し、空気が集中的に流れる短絡経路が自然発生し、その経路が固定された状態が継続すると埋立廃棄物層中に形成する好気的領域が広がりの乏しい偏在したものとなり、埋立地全体の早期の安定化を阻害する。
【００２３】
このため、定期的に、あるいは任意の時に、水位調整手段によって維持する内部貯留の水位を所定上方水位に維持する第２強制送気状態に変更して、自然の降水を貯留することにより、あるいは人工の散水を施すことによって内部貯留する浸出水量を増加させ、水面下に没する埋立廃棄物層厚を増加させるとともに、内部貯留の水面上にあった埋立廃棄物層厚を減少させて、空気が集中的に流れる短絡経路を含む埋立廃棄物層を浸出水中に浸漬する。
【００２４】
この状態で、浸出水集排水管の管壁の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入した空気が内部貯留の浸出水中を上昇しながら拡散することで、浸出水中の埋立廃棄物層の各箇所において密度や締め具合等の埋立層性状が変化し、空気が集中的に流れる短絡経路を解消する。
【００２５】
また、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層では浸出水を媒介して空気（酸素）が埋立廃棄物層中に広範囲に行き渡って好気的領域が拡大するので、内部貯留の水面下に没する埋立廃棄物層として、通常状態、第１強制送気状態における好気性の微生物環境をなす下層部の好気的領域のみならず、嫌気性の微生物環境をなす中層部の嫌気的領域の一部を含むことで、嫌気的領域の一部が好気的領域に転換して好気的領域の層厚が拡大するとともに嫌気的領域の層厚が減少し、さらに内部貯留の水面下の埋立廃棄物層から水面上の埋立廃棄物層へ空気が浸入して拡散することで、水面上付近の埋立廃棄物層が嫌気的領域から好気的領域に転換して好気的領域を広範囲に形成する。
【００２６】
この第２強制送気状態を所定期間継続した後に、水位調整手段によって内部貯留のない通常状態に戻して内部貯留の浸出水を埋立地の外部へ排出し、水面下に没していた埋立廃棄物層から浸出水を抜き去って水面下の埋立廃棄物層厚をなくすとともに、水面上の埋立廃棄物層厚を増加させる。
【００２７】
第２強制送気状態は通常状態の後に行っても良く、通常状態、第２強制送気状態、第１強制送気状態の順序で変化させることも可能である。
第２強制送気状態を経た後の通常状態もしくは第１強制送気状態では、浸出水集排水管から埋立廃棄物層中に浸入する空気、水面下の埋立廃棄物層から水面上の埋立廃棄物層へ浸入する空気は、第２強制送気状態で水面下に没する以前に埋立廃棄物層中にあった空気の集中する短絡経路が埋立廃棄物層の含水率、密度や締め固め具合等の埋立層性状の変化によって解消していることで、水面上の埋立廃棄物層中に広範囲に拡散して好気的領域を形成し、埋立地の早期安定化を促進する。
【００２８】
また、空気供給手段により浸出水集排水管の所定の複数箇所の中から任意選択する特定箇所に空気を供給し、特定箇所を適宜に変更して埋立廃棄物層中に形成する好気的領域を水平方向に移動させることで、埋立廃棄物層中の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消する。
【００２９】
また、空気供給手段で供給する空気量を調整して好気的領域の水平方向の広がりを抑制し、好気的領域と好気的領域の間、もしくは好気的領域と嫌気的領域の間に好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態の微生物環境をなす無酸素領域を形成し、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域の好気性菌の生物作用および無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行い、浸出水の水質を向上させることができる。
【００３０】
また、空気供給手段で供給する空気量を調整して、埋立廃棄物層の好気的領域において好気状態と無酸素状態を時系列で交互に形成することで、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域において好気性菌、通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行い、浸出水の水質を向上させることができる。
【００３１】
請求項２に係る本発明の準好気性埋立処分方法は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持する第１強制送気状態で、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、適宜の時機に水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定上方水位に維持する第２強制送気状態に変更し、空気が集中的に流れる短絡経路が形成された埋立廃棄物層を浸出水中に浸漬し、埋立層性状を変化させて短絡経路を解消するものである。
【００３２】
請求項３に係る本発明の準好気性埋立処分方法は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段から空気を供給する特定箇所を適宜に変更して埋立廃棄物層中に形成する好気的領域を水平方向に移動させ、埋立廃棄物層中の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消する。
【００３３】
請求項４に係る本発明の準好気性埋立処分方法は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段で供給する空気量を調整して好気的領域の水平方向の広がりを抑制し、好気的領域と好気的領域の間、もしくは好気的領域と嫌気的領域の間に好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態の微生物環境をなす無酸素領域を形成し、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸など生物作用生成物を炭素源として、好気的領域の好気性菌の生物作用および無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行うものである。
【００３４】
請求項５に係る本発明の準好気性埋立処分方法は、埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段で供給する空気量を調整して、好気的領域の微生物環境を好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態となして無酸素領域を形成し、埋立廃棄物層の好気的領域において好気状態と無酸素状態とを時系列で交互に形成することで、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸など生物作用生成物を炭素源として、好気的領域の好気性菌、無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行うものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５において、準好気性埋立処分場１０は、埋立地の埋立基礎地盤１１に遮水工１２を施工し、遮水工１２の上方に廃棄物を埋め立てる領域を形成したもので、この領域に埋立廃棄物層１３を形成する。遮水工１２は粘土層や遮水シート等からなるもので、降水等に由来する浸出水が埋立地基礎地盤１１へ浸透することを防止する。廃棄物を埋め立てる埋立領域と非埋立領域の境には双方の領域を隔てる堰堤１４を設けており、さらに埋立領域は必要に応じて区画堤（図示省略）によって域内を複数に区画している。
【００３６】
遮水工１２の上部には集排水管（浸出水集排水管）１５を配設しており、集排水管１５は本管１５ａの下流端が堰堤１４に形成した集排水ピット１６に連通し、本管１５ａから複数の枝管１５ｂが分岐している。集排水管１５は浸出水を排出するためのものであり、その構造は種々のものがあるが、ここでは有孔管１７の周囲を栗石１８で覆った構造をなす。集排水ピット１６には水位調整手段をなす排水ポンプ１９および水位計（図示省略）を設けており、排水ポンプ１９は集排水ピット１６に流入した浸出水を浸出水処理施設（図示省略）へ送水もしくは放流し、水位計（図示省略）に設定する水位に応じて起動・停止する。
【００３７】
空気供給手段は、複数のブロア２０と、各ブロア２０から埋立廃棄物層１３を通って、あるいは集排水ピット１６を通して集排水管１５に設定する複数箇所のそれぞれに達する空気供給管２１と、各空気供給管２１に設けたバルブ２２とからなり、各ブロア２０の起動・停止操作およびバルブ２２の開閉操作は手動制御することも可能であり、別途に設けるコントローラ（図示省略）で自動制御することも可能である。
【００３８】
空気供給手段は、全てのブロア２０を起動して各空気供給管２１のバルブ２２を開栓し、集排水管１５に設定する複数箇所の全てに空気を同時に供給することが可能であり、もしくは任意に選択するブロア２０のみを起動し、このブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２のみを開栓して集排水管１５に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所にのみ空気を供給することも可能である。
【００３９】
空気供給手段、水位調整手段は、必要に応じて区画堤（図示省略）によって区画した埋立領域ごとに設ける。
以下、上記した構成における作用を説明する。図２に示すように、通常状態では自然の降水や人工の散水によって生じる浸出水を集排水ピット１６の排水ポンプ１９で排出し、埋立廃棄物層に滞水させない。
【００４０】
また、図３に示すように、第１強制送気状態では、自然の降水や人工の散水によって生じる浸出水を埋立廃棄物層１３に滞水させて内部貯留する。散水の水源は、埋立処分地とは別途に設ける貯水池（図示省略）に貯留する浸出水もしくは浸出水処理水でも良く、あるは埋立処分地の埋立領域に区画した他の区画領域を貯水池として利用することも可能である。
【００４１】
埋立廃棄物層１３に内部貯留する浸出水の水位は集排水ピット１６における水位であるので、水位調整手段の水位計で計測する水位を指標として排水ポンプ１９の起動・停止を制御し、余剰な浸出水を排水ポンプ１９で排出し、内部貯留水位Ｗを所定下方水位に維持する。
【００４２】
通常状態および第１強制送気状態では、図２および図３に示すように、全てのブロア２０を起動して各空気供給管２１のバルブ２２を開栓し、集排水管１５に設定する複数箇所の全てに空気を同時に供給する。あるいは図５に示すように、任意に選択するブロア２０のみを起動し、このブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２のみを開栓し、停止したブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２を閉栓して空気漏れを防止し、集排水管１５に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所にのみ空気を供給する。
【００４３】
通常状態では、集排水管１５を経由して外部から空気が受動的に供給され、さらにブロア２０で集排水管１５の内部に空気を能動的（強制的）に供給し、集排水管１５の内部の空気が有孔管１７に形成した透水孔および栗石１８の間隙を通して埋立廃棄物層１３に浸入して拡散することで、埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成する。
【００４４】
通常状態では浸出水集排水管内の酸素分圧を空気中の酸素分圧に近づけることを目的としてブロア２０により空気を供給するので、少量の空気の連続した供給、所定量の空気の間欠的供給で良く、ブロア２０の動力を最小とでき、運転費を節約できる。また、空気の無供給状態とすることも可能である。
【００４５】
第１強制送気状態では、集排水管１５の浸出水中に供給した空気は、集排水管１５の有孔管１７に形成した透水孔および栗石１８の間隙を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層１３ａに浸入し、内部貯留の浸出水中を上昇しながら拡散し、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層１３ａから水面上の埋立廃棄物層１３ｂに浸入して拡散する。
【００４６】
このことで、水面下および水面上の埋立廃棄物層１３ａ、１３ｂに好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成する。通常状態と第１送気状態は定期的に、あるいは不定期に交互に繰り返す。
【００４７】
ところで、水面下の埋立廃棄物層１３ａにおいては浸出水に空気（酸素）が溶解し、内部貯留の浸出水が空気の吹き込みや浸出水の流入・排出に伴って流動することで、広範囲に好気的領域を形成することができる。しかし、水面上の埋立廃棄物層１３ｂにおいては、埋立廃棄物層１３ｂを流れる空気の透過性が埋立廃棄物層１３ｂの密度や締め固め具合等の埋立層性状に大きく影響され、空気が透過性の良い部位に集中し、空気が集中的に流れる短絡経路が自然発生する。その経路が固定された状態が継続すると埋立廃棄物層１３ｂに形成する好気的領域が広がりの乏しい偏在したものとなり、埋立地全体の早期の安定化を阻害する。
【００４８】
このため、図４あるいは図６に示すように、定期的に、あるいは任意の時に、水位調整手段の水位計に設定する水位を設定変更し、内部貯留の水位を所定上方水位に維持する第２強制送気状態に変更する。
【００４９】
この第２強制送気状態では、自然の降水を貯留することにより、あるいは人工の散水を施すことによって内部貯留する浸出水量を増加させ、水面下に没する埋立廃棄物層１３ａの層厚を増加させるとともに、内部貯留の水面上にあった埋立廃棄物層１３ｂの層厚を減少させて、埋立廃棄物層１３ｂの空気が集中的に流れる短絡経路を含む部位を浸出水中に浸漬する。
【００５０】
この状態で、集排水管１５の管壁の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物１３ａに浸入した空気が内部貯留の浸出水中を上昇しながら拡散することで、浸出水中の埋立廃棄物層１３ａの各箇所において密度や締め具合等の埋立層性状が変化して空気が集中的に流れる短絡経路が解消される。
【００５１】
また、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層１３ａでは浸出水を媒介して空気（酸素）が埋立廃棄物層１３ａに広範囲に行き渡って好気的領域が拡大するので、内部貯留の水面下に没する埋立廃棄物層１３ａとして、通常状態および第１強制送気状態において好気性の微生物環境をなす下層部の好気的領域のみならず、嫌気性の微生物環境をなす中層部の嫌気的領域の一部を含むことで、嫌気的領域の一部が好気的領域に転換して好気的領域の層厚が拡大するとともに嫌気的領域の層厚が減少する。さらに、内部貯留の水面下の埋立廃棄物層１３ａから水面上の埋立廃棄物層１３ｂへ空気が浸入して拡散することで、水面上付近の埋立廃棄物層１３ｂが嫌気的領域から好気的領域に転換して好気的領域を広範囲に形成する。
【００５２】
この第２強制送気状態を所定期間継続した後に、水位調整手段の水位計の水位を設定変更し、排水ポンプ１９で余剰な浸出水を排出して内部貯留のない通常状態に戻す。この操作により、水面下に没していた埋立廃棄物層１３ａから浸出水を抜き去って水面下の埋立廃棄物層１３の層厚をなくし、水面上の埋立廃棄物層１３ｂの層厚を増加させる。
【００５３】
第２強制送気状態は通常状態の後に行っても良く、通常状態、第２強制送気状態、第１強制送気状態の順序で変化させることも可能である。
第２強制送気状態を経た後の通常状態もしくは第１強制送気状態では、集排水管１５から埋立廃棄物層１３ｂに浸入する空気、水面下の埋立廃棄物層１３ａから水面上の埋立廃棄物層１３ｂへ浸入する空気は、第２強制送気状態で水面下に没する以前に埋立廃棄物層１３ｂにあった空気の集中する短絡経路が埋立廃棄物層１３ｂの含水率、密度や締め固め具合等の埋立層性状の変化によって解消していることで、水面上の埋立廃棄物層１３ｂに広範囲に拡散して好気的領域を形成し、埋立地の早期安定化を促進する。
【００５４】
また、図５に示すように、任意に選択するブロア２０のみを起動し、このブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２のみを開栓して集排水管１５に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所にのみ空気を供給する場合には、起動するブロア２０を変更し、起動したブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２のみを開栓し、停止したブロア２０に連通する空気供給管２１のバルブ２２を閉栓することで、空気を供給する特定箇所を適宜に変更する。この操作で埋立廃棄物層１３に形成する好気的領域を水平方向に移動させることで、埋立廃棄物層１３の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消する。
【００５５】
また、図２、図３又は図５に示す状態において、空気供給手段の各ブロア２０で供給する空気量を調整して好気的領域の水平方向の広がりを抑制し、好気的領域と好気的領域の間、もしくは好気的領域と嫌気的領域の間に好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態の微生物環境をなす無酸素領域を形成することで、嫌気的領域に生息する絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸などの生物作用生成物を炭素源として、好気的領域の好気性菌（硝化菌）の生物作用によるアンモニア性窒素の硝化、および無酸素領域の通性嫌気性菌（脱窒菌）の生物作用による脱窒を行い、浸出水の水質を向上させる。
【００５６】
また、図２、図３又は図５に示す状態において、空気供給手段の各ブロア２０で供給する空気量を調整して、埋立廃棄物層１３の好気的領域の同一部位において好気状態と無酸素状態を時系列で交互に形成することで、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域の好気性菌（硝化菌）の生物作用によるアンモニア性窒素の硝化、および無酸素領域の通性嫌気性菌（脱窒菌）の生物作用による脱窒を行い、浸出水の水質を向上させる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、浸出水を埋立廃棄物層に所定水位で内部貯留する状態で、空気供給手段により空気を浸出水集排水管の任意の特定箇所もしくは所定の複数箇所の全箇所に供給することで、水面下および水面上の埋立廃棄物層中に好気的領域を形成し、水位調整手段によって内部貯留の水位を変更して空気が集中的に流れる短絡経路を含む埋立廃棄物層を浸出水中に浸漬することで、埋立廃棄物層の埋立層性状を変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消でき、埋立地の早期安定化を促進できる。また、空気供給手段により空気を供給する特定箇所を適宜に変更して埋立廃棄物層中に形成する好気的領域を水平方向に移動させることで、埋立廃棄物層中の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消できる。また、空気量を調整して無酸素領域を形成することで、嫌気的領域で生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域の好気性菌の生物作用および無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行い、浸出水の水質を向上させることができる。また、空気量を調整して埋立廃棄物層の好気的領域で好気状態と無酸素状態を時系列で交互に形成することで、嫌気的領域で生じる有機酸などを炭素源として、好気的領域の好気性菌、無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行い、浸出水の水質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における準好気性埋立処分場の構造を示す模式図である。
【図２】同実施の形態における準好気性埋立処分場の通常状態で複数箇所に空気を供給する場合を示す模式図である。
【図３】同実施の形態における準好気性埋立処分場の第１強制送気状態で複数箇所に空気を供給する場合を示す模式図である。
【図４】同実施の形態における準好気性埋立処分場の第２強制送気状態を示す模式図である。
【図５】同実施の形態における準好気性埋立処分場の第１強制送気状態で特定箇所に空気を供給する場合を示す模式図である。
【図６】同実施の形態における準好気性埋立処分場の第２強制送気状態を示す模式図である。
【図７】従来の準好気性埋立処分場を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 準好気性埋立処分場
１１ 埋立基礎地盤
１２ 遮水工
１３ 埋立廃棄物層
１４ 堰堤
１５ 集排水管（浸出水集排水管）
１５ａ 本管
１５ｂ 枝管
１６ 集排水ピット
１７ 有孔管
１８ 栗石
１９ 排水ポンプ
２０ ブロア
２１ 空気供給管
２２ バルブ
Claims (5)
- 埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気を供給する空気供給手段を設け、埋立処分場内に滞水する浸出水の内部貯留水位を変更する水位調整手段を設けたことを特徴とする準好気性埋立処分場。
- 埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持する第１強制送気状態で、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、適宜の時機に水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定上方水位に維持する第２強制送気状態に変更して、空気が集中的に流れる短絡経路が形成された埋立廃棄物層を浸出水中に浸漬し、埋立層性状を変化させて短絡経路を解消することを特徴とする準好気性埋立処分方法。
- 埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段から空気を供給する特定箇所を適宜に変更して埋立廃棄物層中に形成する好気的領域を水平方向に移動させ、埋立廃棄物層中の空気の流れを変化させて空気が集中的に流れる短絡経路を解消することを特徴とする準好気性埋立処分方法。
- 埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段で供給する空気量を調整して好気的領域の水平方向の広がりを抑制し、好気的領域と好気的領域の間、もしくは好気的領域と嫌気的領域の間に好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態の微生物環境をなす無酸素領域を形成し、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸など生物作用生成物を炭素源として、好気的領域の好気性菌の生物作用および無酸素領域の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行うことを特徴とする準好気性埋立処分方法。
- 埋立廃棄物層底部に浸出水集排水管を敷設する埋立処分場において、水位調整手段により埋立廃棄物層に滞水する浸出水の内部貯留水位を所定下方水位に維持し、浸出水集排水管に設定する複数箇所の全て、もしくは前記複数箇所の中で任意の特定箇所に空気供給手段により空気を供給し、浸出水集排水管内の浸出水中に供給した空気が浸出水集排水管の透水孔を通して内部貯留の水面下にある埋立廃棄物層中に浸入して拡散することで埋立廃棄物層中に好気性の微生物環境をなす好気的領域を形成し、空気供給手段で供給する空気量を調整して、好気的領域の微生物環境を好気状態、完全嫌気状態の何れでもない無酸素状態となして無酸素領域を形成し、埋立廃棄物層の好気的領域において好気状態と無酸素状態とを時系列で交互に形成することで、嫌気的領域の絶対嫌気性菌の生物作用により生じる有機酸など生物作用生成物を炭素源として、好気的領域の好気性菌、無酸素状態の通性嫌気性菌の生物作用により硝化脱窒を行うことを特徴とする準好気性埋立処分方法。
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| JP2003148450A JP2004351242A (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | 準好気性埋立処分場および埋立処分方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2003
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